JP2687225B2 - 水田潅がい用水の自動潅水方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水田灌がい用水の自動灌水方法、さらに詳
しくいえば水田の用水吐出口部に、ダイヤフラム機構の
給水栓を取り付け、落水口側（水尻）に水深を調整する
排水口（２）を設けたゲートブロック（Ｂ）を設置し、
その両者間を制御用水パイプ（６）で連結させて、水田
の一定水位の確保、過剰取水と無効放流の完全防止・雨
水の有効利用を自動的に作動させる灌がい用水の自動灌
水方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、水田の自動灌がい装置としては、一般に給水栓
吐出口部と水位検出部とで構成された自動制御装置が開
発されているが、この装置を水田の給水口側（水口）に
設置して水位管理を行うために、水位検知部は水口近傍
の水位を検知して灌水・止水が行われるので、作動頻度
が過剰となり、チャタリング現象を起こしやすくなる結
果、検知部を構成する機素の摩損が多くなると共に、誤
作動が発生しやすく、さらに水位のみの制御で、水田の
水尻においての考慮は一切なされていない。

〔発明が解決しようとする課題〕

給水栓（Ａ）とゲートブロック（Ｂ）の水尻機構と
を、連動させることにより、過剰取水、無効放流を防止
し、かつ降雨時の雨水を積極的に利用することが出来る
と同時に、作動頻度を最小限に留め、チャタリング現象
を回避して、機能の信頼度を高めることが出来る等々に
より、本発明は、従来の自動灌がい装置における欠点を
改善するために創案されたものである。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題を解決するための手段を、実施例に対応する
第１図を用いて説明すると、本発明は、水田の灌がい用
給水管1aの吐出口部に、ダイヤフラム（１）を備えた給
水栓（Ａ）を設け、水田の落水口に、排水口（２）を穿
った昇降可能なゲート（３）にフロート（４）の連動に
よって開閉作動するボールタップ弁（５）を設けたゲー
トブロック（Ｂ）とから構成させ。給水栓（Ａ）と、距
離をおいて落水側に設けたボールタップ弁（５）とを、
制御用水パイプ（６）で連結することにより、灌水中
は、用水吐出口側より排水口（２）に向けて、流水勾配
を形成させながら、フロート（４）を上昇させて灌水を
自動的に止水し、また、水面が設定水位より自然に下が
ると、自動的に灌水させるようにした。

〔作用〕

上記せる、従来の自動給水手段と、本発明における灌
水手段との注目すべき相違点は、従来法においては、給
水栓側（水口）での制御が採られているのに対し、本発
明では水口に給水栓を設け、水田の水尻にボールタップ
弁（５）を備えたゲートブロック（Ｂ）を設置し、給水
栓（Ａ）とボールタップ弁（５）とを制御用水パイプ
（６）で連結し、その間の水面上に流水勾配を形成さ
せ、その距離と勾配を利用することにある。

本発明において、水田の水尻に、ボールタップ弁
（５）を備えたゲートブロック（Ｂ）を設置する理由
は、従来法のように水口に装置を設置しての制御では、
初回に灌水を始めようとした時点に於いて、水尻の越流
堰の高さと水口の装置の高さを一致させるには、時間と
労力を要し、また不一致の場合、すなわち越流堰が低い
と無効放流となり、また高い場合は、降雨時に過大な深
水となる等の、不都合が生じるので、これ等を解消させ
ると共に、強制落水以外では肥料成分及び農薬を含んだ
水（比重の重い水）を放流させないで、降雨の際には余
剰な雨水（比重の軽い水）のみを放流することが出来
る。

また、距離と流水勾配を利用することによって、過剰
な作動頻度とチャタリングを防止することが出来ると同
時に、一定水位の確保と、過剰取水、無効放流を完全に
防止することが出来ると同時に、一定水位の確保と、過
剰取水、無効放流を完全に防止するとともに、フロート
（４）の吃水線と排水口（２）の高さに、差を設けるこ
とによって、降雨の際に雨水の積極的な利用が図られ
る。

距離と流水勾配を利用して、過多な作動頻度とチャタ
リングを防止するとは、給水栓（Ａ）から灌水を始める
と、給水栓（Ａ）の位置から排水口（２）に向けて、田
の水面に勾配が生じる。給水栓（Ａ）から灌水が始まる
と給水栓（Ａ）を中心にして、やや同心円状に外周に向
かって水面に流水勾配が生じる。水稲田の場合は特に稲
株によって、しかも稲株の生育に伴って水の流れに抵抗
を加え、給水栓（Ａ）から排水口（２）までの距離と吐
出量に比例して、その水面に高低差が生じ、従って水田
の最遠端に設けた排水口（２）に向けて、田の水面に流
水勾配が生じる、この勾配を保ちながら、その水深を増
す、所定の水位に達すると、前記第１図の説明に従って
灌水を自動的に止める。

灌水を止めると、田の水面は、稲株によって水の移動
に抵抗を受けながらも徐々に水平を回復する、水面が水
平を回復することは、給水栓（Ａ）側では水平面まで水
面が下がり、これとは逆に、排水口（２）側では水平面
まで水面が上昇する。フロート（４）の浮上によって、
ボールタップ弁（５）が閉止した状態（フロート（４）
の吃水線まで水面が達した状態）より更に、水面だけが
上昇し水平を回復する、その結果フロート（４）の浮力
を増し、誤作動が起こらず、過剰な作動頻度或るいは、
チャタリング現象を防止する。

また、次に、水田の減水深によって、灌水が始まろう
とする瞬間にも、誤作動または、チャタリングが発生し
やすいが、ボールタップ弁（５）が開放しかかると、制
御用水パイプ（６）の静止していた水が流れ始め、水の
流れに距離を与えることにより、速度エネルギーが付加
され、ボールタップ弁（５）に、より開放させる方向に
流水圧が作用し、チャタリングを阻止する結果が期待で
きる。

第１図において、Ｄは道路、Ｈは排水路を示す。

〔実施例〕

以下に、本発明を実施する装置に基づいて説明する。

第２図は、本発明を実施するための装置の説明図であ
る。

排水口（２）を備えたゲート（３）の頂部に設けた把手
を手で掴み、灌水深を目視しながら、任意の高さに持ち
上げ、或は下げて水位を定めた後、ゲート支持ボックス
（3a）にストッパー（ｓ）を挿入することによって、ゲ
ートは固定されて、水田の水位が設定される。

設定の水位より田の水面が低い場合は、第１図の説明
に従って給水栓（Ａ）のＣ部から灌水が開始される、灌
水が始まると、水口から水尻に向けて、流水勾配を生じ
ながら田の水面が上昇し、所定の水位に達すると、フロ
ート（４）の連動によって、ボールタップ弁（５）の弁
座を閉止する、給水栓（Ａ）のダイヤフラム室（ａ）内
に充満する水流は、ダイヤフラム（１）を押し下げて、
用水主流（Ｃ）を閉止する。

この作用は、ダイヤフラム（１）上面の受圧面積が下
面受圧面積より大きく、その面積の差cm²×水圧kgf/cm²
の背圧がダイヤフラム上面に働くからである。

田の水面が設定水位よりも低下すると、ボールタップ
弁（５）はフロート（４）の連動によって開放され、ダ
イヤフラム室内の水圧を降下させ用水圧によって、ダイ
ヤフラム（１）が押し上げられて全開の状態となり、田
面に灌水を続ける。

設定水位を水面が上昇すると、ボールタップ弁（５）
は再び閉作動を自動的に繰り返して水位が保持される。

なお図中の（７）は土止めブロック、（８）は排水管
を示す。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構成されているので、
以下に記載されるような効果を奏する。

水尻部材に、ゲート（３）にボールタップ弁（５）を
設けたゲートブロック（Ｂ）を設けることにより、水位
の設定が容易であり、過剰取水や灌水不足がなく、無効
放流を防ぐことができるので、肥料分、農薬の流出によ
る下流の水質汚染を防止する。

更に雨水の有効利用が図られる等の効果をもたらすの
で、水資源の有効利用と省力化により、水田耕作規模の
拡大も容易となり、生産コストの低減が図られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の作動機構図、第２図は本発明を実施す
る装置の説明図である。 1a……灌がい用水給水管、１……ダイヤフラム、２……
排水口、３……ゲート、４……フロート、５……ボール
タップ弁、６……制御用水パイプ、Ａ……給水栓、Ｂ…
…ゲートブロック。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水田の灌がい用水給水管（1a）の吐出口部
   に、ダイヤフラム（１）を備えた給水栓（Ａ）を設け、
   水田の落水口側に、排水口（21）を穿った昇降可能なゲ
   ート（３）に、フロート（４）の連動によって開閉作動
   するボールタップ弁（５）を設けたゲートブロック
   （Ｂ）より成り、前記給水栓（Ａ）と落水口側に設けた
   ボールタップ弁（５）とを、制御用水パイプ（６）で連
   結し、給水栓（Ａ）からの灌水中は排水口（２）よりも
   水面が上昇して、給水栓（Ａ）側より排水口（２）に向
   けて水面に流水勾配を形成させつつフロート（４）を浮
   上させながら灌水を続けフロート（４）が所定の設定水
   位まで浮上すると前記ボールタップ弁（５）を閉作動さ
   せて給水栓（Ａ）からの灌水を自動的に止水し、また自
   然な減水により水面が設定水位以下になると、フロート
   （４）を追随させて給水栓（Ａ）より自動的に灌水させ
   ることを特徴とする水田灌がい用水の自動灌水方法。